编码器和编码器系统的制作方法

本实用新型涉及编码器技术领域，尤其是涉及编码器和编码器系统。

背景技术：

随着科学技术的发展和经济建设的需要，编码器在机床、电梯、伺服电机配套、纺织机械、包装机械、印刷机械、起重机械等行业得到了极为广泛的应用。编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，随着对测角精度要求的提高，对编码器输出的位数要求也随之提高，然而，输出位数的提高，也带来了体积增大的问题，在很多场合主体仪器都要求编码器的体积越小越好，这就要求在编码器的设计上，要采取一些措施，尽量简化结构，减少编码器体积，增强市场竞争能力。

目前，市场上常见的一种编码器，如图1所示，安装孔位于编码器的外侧两端，通过外接法兰与客户设备进行安装，由于安装孔位于外侧，无形中增大了编码器的体积，而部分客户设备的安装空间有限，经常需要小体积编码器，已经日益满足不了客户的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种编码器和编码器系统，可以缩小编码器的体积，增加其适用性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种编码器，包括：主轴(1)、主体(2)、码盘(3)、狭缝盘(4)、接收板(7)、码盘压环(8)、码盘座(9)、发光板(10)和第一轴承(11)；

其中，第一轴承(11)固定在主体(2)上，主轴(1)穿过第一轴承(11)，码盘座(9)固定在主轴(1)上并压紧第一轴承(11)，发光板(10)固定在主体(2)上，码盘(3)位于码盘座(9)上，码盘压环(8)固定在主轴(1)上并压紧码盘(3)，狭缝盘(4)固定在主体(2)上，接收板(7)固定到主体(2)上，主体(2)、狭缝盘(4)、接收板(7)预设有安装孔位置，所述安装孔用于与客户装置相连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述安装孔为多个。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述安装孔设置有内螺纹。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，狭缝盘(4)的狭缝窗口为直线形或者斜线形的一种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该编码器还包括外壳(5)和第二轴承(6)，第二轴承(6)固定在主轴(1)上，外壳(5)固定在主体(2)上并压紧第二轴承(6)。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，发光板(10)上设置有发光元件，接收板(7)上设置有与所述发光元件对应的接收元件。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，码盘(3)的材质为金属或者塑料的一种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，码盘(3)的材质为玻璃。

第二方面，本实用新型实施例还提供编码器系统，包括安装法兰和第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的编码器，所述安装法兰与所述编码器相连。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述安装法兰为弹性法兰。

本实用新型实施例提供了一种编码器和编码器系统，包括主轴、主体、码盘、狭缝盘、接收板、码盘压环、码盘座、发光板和第一轴承；其中，第一轴承固定在主体上，主轴穿过第一轴承与主体连接，主轴可以转动，码盘座固定在主轴上并用于压紧第一轴承，发光板固定在主体上，码盘位于码盘座上，码盘压环固定在主轴上并用于压紧码盘，狭缝盘固定在主体上，接收板固定到主体上，主体、狭缝盘、接收板预设有安装孔位置，所述安装孔用于与客户装置相连接，通过将安装孔设置在编码器内部，节约了空间，缩小了编码器的体积，提高了其适用范围，此外，通过内置安装孔和隐藏式的安装方法，使之与客户的连接部分隐藏，达到了整洁美观的效果。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为为现有技术中的常规编码器的局部剖视图；

图2为本实用新型实施例一提供的编码器的局部剖视图；

图3为本实用新型实施例一提供的编码器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的编码器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例三提供的编码器系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例三提供的安装法兰的结构示意图。

图标：1-主轴；2-主体；3-码盘；4-狭缝盘；5-外壳；6-第二轴承；7-接收板；8-码盘压环；9-码盘座；10-发光板；11-第一轴承；22-法兰本体；23-螺钉；24-碟形弹簧；221-螺钉孔；211-安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有技术中普通的编码器通常设置有安装孔，安装孔位于编码器的外侧两端，通过外接法兰与客户设备进行安装，由于安装孔位于外侧，无形中增大了编码器的体积，而部分客户设备的安装空间有限，经常需要小体积编码器，已经日益满足不了客户的需求。

本实用新型实施例提供了一种编码器和编码器系统，包括主轴1、主体2、码盘3、狭缝盘4、接收板7、码盘压环8、码盘座9、发光板10和第一轴承11；其中，第一轴承11固定在主体2上，主轴1穿过第一轴承11，码盘座9固定在主轴1上并用于压紧第一轴承11，发光板10固定在主体2上，码盘3位于码盘座9上，码盘压环8固定在主轴1上并用于压紧码盘3，狭缝盘4固定在主体2上，接收板7固定到主体2上，主体2、狭缝盘4、接收板7预设有安装孔211位置，所述安装孔211用于与客户装置相连接，通过将安装孔211设置在编码器内部，节约了空间，缩小了编码器的体积，提高了其适用范围，此外，通过内置安装孔和隐藏式的安装方法，使之与客户的连接部分隐藏，达到了整洁美观的效果。

为便于对本实施例进行理解，下面对本实用新型实施例进行详细介绍。

实施例一：

如图2和图3所示，图3的左半部分视图的剖面与右半部分视图的剖面不在同一平面内，且相互成一定角度的，例如形成135°角，所以仅能看到主轴1中心的锁紧螺孔的一半。

本实用新型实施例提供的一种编码器，包括：主轴1、主体2、码盘3、狭缝盘4、接收板7、码盘压环8、码盘座9、发光板10和第一轴承11。

其中，第一轴承11固定在主体2上，进一步的是，第一轴承11采用厌氧胶固定在主体2上，主轴1穿过第一轴承11，码盘座9固定在主轴1上并压紧第一轴承11，发光板10固定在主体2上，码盘3位于码盘座9上，码盘压环8固定在主轴1上并压紧码盘3，狭缝盘4固定在主体2上，接收板7固定到主体2上，主体2、狭缝盘4、接收板7预设有安装孔211位置，安装孔211用于与客户装置(仪器或者设备)相连接。

具体的，主体2套设在主轴1的底部，且在主体2与主轴1之间设置有第一轴承11，沿着主轴1轴向从下往上依次设置有主体2、码盘座9、码盘压环8，主体2的径向边缘设置有用于安装发光板10的凹槽，码盘座9与码盘压环8之间压装有码盘3，码盘3沿径向突出于码盘压环8的上表面环形设置有狭缝盘4，在主体2的上边缘固定有与主轴1同心的环状接收板7，且接收板7的下表面与发光板10的上表面相对应。需要说明的是，主体2的下部设计成一半是连着的，另一半是开的，类似于车轮毂的结构，右侧设计的是带开口的，目的在于预留出发光光源的位置，进一步节省了空间。

主轴1的底部设置有用于与客户装置的主轴本体安装配合的锁紧螺孔，进一步的是，主轴1的底部周向设置有用于与客户装置的主轴本体安装配合的锁紧螺孔，所述锁紧螺孔数量为两个，且两个螺孔的中心轴平行于主轴的径向且互相垂直，主体2、狭缝盘4、接收板7预设有安装孔位置，所述安装孔用于与客户装置相连接。

本实用新型实施例中，安装孔211为1个，可以减少对主体2、狭缝盘4、接收板7进行开孔的时间，节省工序，提高效率。需要说明的是，安装孔211的数量也可以为多个，根据客户的实际需求确定。

优选的是，安装孔211设置有内螺纹，此时，安装孔211可以与外部的客户装置(仪器或者设备)通过螺纹连接，具体的是，当编码器需要与客户的装置对接安装时，将外壳5打开，可使用螺钉通过安装孔211将编码器安装到客户装置上，完成安装后，再将外壳5固定到主体2上同时压住第二轴承6。需要说明的是，安装孔211还可以是通孔，这样可以减少加工工序，通过固定件与客户装置进行连接固定即可。

进一步的是，狭缝盘4的狭缝窗口为直线形或者斜线形的一种，与之相对应的，码盘3的窗口也是直线形或者斜线形的一种。

优选的是，狭缝盘4的狭缝窗口为斜线形，码盘3的窗口是与之相适应的斜线形，目的在于：增加码盘3、狭缝窗口的透光区面积，透光强度增加，从而使光信号转换的电信号的强度增大。

进一步的是，该编码器还包括外壳5和第二轴承6，第二轴承6固定在主轴1上，外壳5固定在主体2上并压紧第二轴承6。

具体的，第二轴承6套设在主轴1的上部，外壳5与主轴1以及主体2围成容纳读数系统的空腔，外壳5将读数系统(其中，读数系统包括：码盘3、狭缝盘4、码盘压环8、码盘座9、环状接收板7、环状发光板10)套住并伸向主体2的台肩处，并用于压紧第二轴承6，外壳5与主体2之间固定连接。

需要说明的是，第一轴承11与第二轴承6的型号可以一致也可以不一致，根据实际需要选用合适大小的轴承，例如根据实际的内部空间进行选取。本实施例的第一轴承11尺寸小于第二轴承6的尺寸。

优选的是，发光板10上设置有发光元件，接收板7上设置有与所述发光元件对应的接收元件。

具体的，发光元件为二极管矩阵，二极管的类型为SE2460/SE2470红外发光二极管；接受元件为三极管矩阵，三极管的类型为SD2440光电三级管。

进一步的是，码盘3的材质为金属或者塑料或者树脂的一种。金属码盘3直接以通和不通的刻线，具有不易碎的优点，但是由于金属具有一定的厚度，精度就有限制，一般金属码盘3适用于中等精度，金属一般选用镍；塑料码盘3是经济型的，具有成本低的优点，但是精度、热稳定性、寿命均要差一些，一般适用于中等精度的编码器。

树脂码盘3采用加膜树脂片，可以实现减小码盘厚度，通过在树脂片加各种功能的膜层(例如增透膜，增加透光率，紫膜-金属离子膜，兼顾透光和屏蔽中高频辐射，膜层本身具有导电性和屏蔽功能)，实现不同的功能，例如CR-39(丙烯基二甘醇碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)树脂，然后在树脂上镀上一层膜(优选的是，铬膜，具有质硬、耐高温、耐磨损、耐腐蚀的特性)，其中，CR-39(丙烯基二甘醇碳酸酯)材质，CR-39单体呈液态，在加热和引发剂的条件下聚合固化。成片后的折射率为1.499，密度1.32，阿贝数为58～59，有较强的抗冲击、透光率高，可以进行染色、加硬和镀膜处理。通过加硬和镀膜处理，使得树脂片表面更具有耐划伤性，可见光的透过率可以达到99％以上，另外，透明聚氨酯材料由于具有良好的光学性能、耐热性、耐磨性和机械性能可调控性，聚氨酯树脂能以其特有的优异特性，可以制备出折射率为1.56～1.74的聚氨酯光学树脂材料。由于其光学性能好，弹性好，抗冲击强度高，且有较高的阿贝数，大约在39～43之间，是目前生产高端树脂片的最佳材料。

本实用新型实施例提供了一种编码器和编码器系统，包括主轴1、主体2、码盘3、狭缝盘4、接收板7、码盘压环8、码盘座9、发光板10和第一轴承11；其中，第一轴承11固定在主体2上，主轴1穿过第一轴承11，码盘座9固定在主轴1上并用于压紧第一轴承11，发光板10固定在主体2上，码盘3位于码盘座9上，码盘压环8固定在主轴1上并用于压紧码盘3，狭缝盘4固定在主体2上，接收板7固定到主体2上，主体2、狭缝盘4、接收板7预设有安装孔211位置，安装孔211用于与客户装置相连接，通过将安装孔设置在编码器内部，节约了空间，缩小了编码器的体积，提高了其适用范围，此外，通过内置安装孔和隐藏式的安装方法，使之与客户的连接部分隐藏，达到了整洁美观的效果。

实施例二：

本实用新型实施例提供的一种编码器，同实施例一类似，如图4所示，图4的左半部分视图的剖面与右半部分视图的剖面不在同一平面内，且相互成一定角度的，例如形成135°角，所以仅能看到主轴1中心的锁紧螺孔的一半。

该编码器也包括：主轴1、主体2、码盘3、狭缝盘4、接收板7、码盘压环8、码盘座9、发光板10和第一轴承11；其中，第一轴承11固定在主体2上，进一步的是，第一轴承11采用厌氧胶固定在主体2上，主轴1穿过第一轴承11，码盘座9固定在主轴1上并压紧第一轴承11，发光板10固定在主体2上，码盘3位于码盘座9上，码盘压环8固定在主轴1上并压紧码盘3，狭缝盘4固定在主体2上，接收板7固定到主体2上，主体2、狭缝盘4、接收板7预设有安装孔211位置，安装孔211用于与客户装置(仪器或者设备)相连接。需要说明的是，主体2设计成车轮毂的结构，均匀分布着能够容纳发光光源的空腔，可以节省空间，缩小编码器体积；主体2的下部设计成一半是连着的，另一半是开的，类似于车轮毂的结构，右侧设计的是带开口的，目的在于预留出发光光源的位置，进一步节省了空间。

具体的，沿着主轴1轴向从下往上依次设置有主体2、码盘座9、码盘压环8，主体2套设在主轴1上，两者之间通过第一轴承11连接，主轴1下部的第一轴承11紧靠主轴1的台肩固定；码盘座9与码盘压环8之间压装有码盘3，码盘3在主轴1的中部与主轴1同轴线，通过码盘压环8与主轴1固连；环状发光板10套设在主体2的轴台上并与其固连，边缘可用盘头螺钉与主体2固连；狭缝盘4在码盘3的上方与码盘3同轴线平行，两者之间留有一定的间隙装配，环状接收板7与狭缝盘4平行安装，主轴1的底部周向设置用于与客户装置的主轴本体安装配合的锁紧螺孔，所述锁紧螺孔数量为两个，且两个螺孔的中心轴平行于主轴的径向且互相垂直，主体2、狭缝盘4、接收板7预设有安装孔位置，所述安装孔用于与客户装置相连接。安装孔211可以是通孔，这样可以减少加工工序，通过固定件与客户装置进行连接固定即可。

进一步的是，安装孔211还可以设置有内螺纹，此时，安装孔211可以与外部的客户装置(仪器或者设备)通过螺纹连接，具体的是，当编码器需要与客户的装置对接安装时，将外壳5打开，可使用螺钉通过安装孔211将编码器安装到客户装置上，完成安装后，再将外壳5固定到主体2上同时压住第二轴承6。

进一步的是，安装孔211为多个，可以根据实际需要设置，例如由客户需求确定，安装孔的数量可以设置为2-8个，作为优选实施例，本实施例中，安装孔211为8个，双数既可以保证编码器的对称性，又使编码器与外部的客户设备固定对接时，更加牢固稳定。

进一步的是，狭缝盘4的狭缝窗口为斜线形，码盘3的窗口是与之相适应的斜线形，目的在于：增加码盘3、狭缝窗口的透光区面积，透光强度增加，从而使光信号转换的电信号的强度增大。

进一步的是，该编码器还包括外壳5和第二轴承6，第二轴承6固定在主轴1上，外壳5固定在主体2上并压紧第二轴承6。

具体的，第二轴承6套设在主轴1的上部，外壳5与主轴1以及主体2围成容纳读数系统的空腔，外壳5将读数系统(其中，读数系统包括：码盘3、狭缝盘4、码盘压环8、码盘座9、环状接收板7、环状发光板10)套住并伸向主体2的台肩处，并用于压紧第二轴承，外壳5与主体2之间固定连接。

需要说明的是，第一轴承11与第二轴承6的型号可以一致也可以不一致，根据实际需要选用合适大小的轴承，例如根据实际的内部空间进行选取。本实施例的第一轴承11尺寸小于第二轴承6的尺寸。

进一步的是，发光板10上设置有发光元件，接收板7上设置有与所述发光元件对应的接收元件。

具体的，发光元件装在圆环发光板10的朝向码盘3的一侧；接收元件装在环状接收板7朝向狭缝盘4的一侧；发光元件的通光口径与接收元件的通光口径对齐，进一步的是，发光元件为二极管矩阵，二极管的类型为SE2460/SE2470红外发光二极管；接受元件为三极管矩阵，三极管的类型为SD2440光电三级管。

码盘3的材质可以是金属、塑料或者玻璃的一种，作为优选实施例，码盘3的材质为玻璃。玻璃码盘3是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高。一般适用于高精度的编码器；具体的，玻璃码盘3的材质为采用K9光学玻璃镀辂。

本实用新型实施例提供了一种编码器和编码器系统，包括主轴1、主体2、码盘3、狭缝盘4、接收板7、码盘压环8、码盘座9、发光板10和第一轴承11；其中，第一轴承11固定在主体2上，主轴1穿过第一轴承11，码盘座9固定在主轴1上并用于压紧第一轴承11，发光板10固定在主体2上，码盘3位于码盘座9上，码盘压环8固定在主轴1上并用于压紧码盘3，狭缝盘4固定在主体2上，接收板7固定到主体2上，主体2、狭缝盘4、接收板7预设有安装孔211位置，安装孔211用于与客户装置相连接，通过将安装孔设置在编码器内部，节约了空间，缩小了编码器的体积，提高了其适用范围，此外，通过内置安装孔和隐藏式的安装方法，使之与客户的连接部分隐藏，达到了整洁美观的效果。

实施例三：

如图5所示，本实用新型实施例还提供了一种编码器系统，该编码器系统包括：安装法兰以及上述任一实施例所述的编码器。

其中，所述安装法兰与所述编码器相连。

具体的，所述安装法兰与所述编码器通过安装孔相连接。

进一步的是，安装法兰为弹性法兰，参见图6所示，安装法兰包括：法兰本体22、螺钉23以及碟形弹簧24。

法兰本体22内环上设置有螺钉孔221，法兰本体22外环上也设置有安装孔211，螺钉孔221包括一组螺钉23和碟形弹簧24，螺钉23通过螺钉孔221以及碟形弹簧24将法兰本体22固定在编码器主体2上，实现二者的弹性连接，安装孔211用于与客户装置连接。

需要说明的是，编码器主体2上设置对应的螺纹孔(未示于图中)，且数量一致。此外，为了减少对螺纹孔的损坏，还可以在螺纹孔内设置内壁衬环。本实用新型实施例所提供的编码器系统，可以用于多种场合，而且编码器主体的形状与编码器法兰的形状均可以根据客户的要求进行不同的设定。

本实用新型实施例所提供的编码器系统，利用安装法兰上的螺钉与弹簧将法兰本体固定于编码器主体上，可以实现法兰与编码器主体的弹性连接，能够抗振动，起到保护编码器主体的作用。

本实用新型实施例所提供的编码器系统，与上述实施例具有相同的技术特征，也能解决相同的技术问题，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。